Python - 数组

Python中的数组

与C++或Java等其他编程语言不同，Python没有内置的数组支持。但是，Python有几种数据类型，例如列表和元组（尤其是列表），通常用作数组，但是，这些类型的序列中存储的项目不必是相同类型。

此外，我们可以使用array模块创建和操作数组。在继续之前，让我们先了解一下一般的数组。

什么是数组？

一个数组是一个容器，它可以容纳固定数量的项目，并且这些项目应该是相同类型。存储在数组中的每个项目称为元素，它们可以是任何类型，包括整数、浮点数、字符串等。

这些元素存储在连续的内存位置。数组中每个元素的位置都有一个从0开始的数字索引。这些索引用于标识和访问元素。

数组表示

数组表示为多个容器的集合，其中每个容器存储一个元素。这些容器的索引从“0”到“n-1”，其中n是该特定数组的大小。

在不同的语言中，数组的声明方式多种多样。下面是一个示例：

根据上图，以下是要考虑的重要几点：

索引从0开始。
数组长度为10，这意味着它可以存储10个元素。
每个元素都可以通过其索引访问。例如，我们可以获取索引为6的元素为9。

在Python中创建数组

要在Python中创建数组，请导入`array`模块并使用其array() 函数。我们可以使用此函数创建三种基本类型的数组，即整数、浮点数和Unicode字符。

array() 函数接受类型代码和初始化器作为参数值，并返回一个数组类对象。

语法

在Python中创建数组的语法为：

# importing 
import array as array_name

# creating array
obj = array_name.array(typecode[, initializer])

其中，

typecode − 用于指定数组中元素类型的类型代码字符。
initializer − 这是一个可选值，用于初始化数组。它必须是列表、类似字节的对象或适当类型的可迭代元素。

示例

以下示例演示如何使用`array`模块在Python中创建数组。

import array as arr

# creating an array with integer type
a = arr.array('i', [1, 2, 3])
print (type(a), a)

# creating an array with char type
a = arr.array('u', 'BAT')
print (type(a), a)

# creating an array with float type
a = arr.array('d', [1.1, 2.2, 3.3])
print (type(a), a)

它将产生以下输出：

<class 'array.array'> array('i', [1, 2, 3])
<class 'array.array'> array('u', 'BAT')
<class 'array.array'> array('d', [1.1, 2.2, 3.3])

Python数组类型由单个字符的Typecode参数决定。类型代码和数组的预期数据类型如下所示：

typecode	Python数据类型	字节大小
'b'	有符号整数	1
'B'	无符号整数	1
'u'	Unicode字符	2
'h'	有符号整数	2
'H'	无符号整数	2
'i'	有符号整数	2
'I'	无符号整数	2
'l'	有符号整数	4
'L'	无符号整数	4
'q'	有符号整数	8
'Q'	无符号整数	8
'f'	浮点数	4
'd'	浮点数	8

Python数组的基本操作

以下是数组支持的基本操作：

遍历 − 逐个打印所有数组元素。
插入 − 在给定索引处添加元素。
删除 − 删除给定索引处的元素。
搜索 − 使用给定索引或值搜索元素。
更新 − 更新给定索引处的元素。

访问数组元素

我们可以使用元素的索引访问数组的每个元素。

示例

以下代码演示如何访问数组元素。

from array import *
array1 = array('i', [10,20,30,40,50])
print (array1[0])
print (array1[2])

编译并执行上述程序后，将产生以下结果：

10
30

插入操作

在插入操作中，我们将一个或多个数据元素插入数组。根据需求，可以在数组的开头、结尾或任何给定索引处添加新元素。

示例

在这里，我们使用Python内置的`insert()`方法在数组中间添加一个数据元素。

from array import *
array1 = array('i', [10,20,30,40,50])
array1.insert(1,60)
for x in array1:
 print(x)

编译并执行上述程序后，将产生以下结果，显示元素已插入到索引位置1。

删除操作

删除是指从数组中移除现有元素并重新组织数组的所有元素。

在这里，我们使用Python内置的`remove()`方法删除数组中间的数据元素。

from array import *
array1 = array('i', [10,20,30,40,50])
array1.remove(40)
for x in array1:
   print(x)

编译并执行上述程序后，将产生以下结果，显示元素已从数组中删除。

搜索操作

您可以对数组执行搜索操作，以根据其值或索引查找数组元素。

示例

在这里，我们使用Python内置的`index()`方法搜索数据元素：

from array import *
array1 = array('i', [10,20,30,40,50])
print (array1.index(40))

编译并执行上述程序后，它将显示所搜索元素的索引。如果数组中不存在该值，则将返回错误。

更新操作

更新操作是指更新给定索引处数组中的现有元素。在这里，我们只需将新值重新分配给要更新的所需索引。

示例

在此示例中，我们正在更新索引2处数组元素的值。

from array import *
array1 = array('i', [10,20,30,40,50])
array1[2] = 80
for x in array1:
   print(x)

执行上述程序后，将产生以下结果，显示索引位置2处的新值。

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